JPH1015552A

JPH1015552A - 膜分離汚水処理装置

Info

Publication number: JPH1015552A
Application number: JP20752896A
Authority: JP
Inventors: Yasuyoshi Sugiyama; 靖芳杉山; Tatsuro Yamamoto; 達郎山本
Original assignee: Inax Corp
Current assignee: Inax Corp
Priority date: 1996-07-02
Filing date: 1996-07-02
Publication date: 1998-01-20

Abstract

(57)【要約】【課題】計画水量を遥に越えるような大量の汚水が一度
に流入した場合であっても、これに対処して汚水処理で
きるようにする。【解決手段】精密膜を介して固液分離し、処理水を排水
する膜分離装置３５を備えた汚水処理装置４２におい
て、精密膜より孔径の大きな膜を介して排水する例えば
不織布モジュール３６とその排水路３８を設け、この排
水路３８の設置高さ位置を汚水槽内の高位の基準水面よ
り高くする。また孔径の大きさが異なる膜を備えた膜分
離装置４３，４４，４５を複数個準備し、孔径の大きな
膜に通ずる排水路４６，４７，４８の設置高さ位置を、
孔径の小さな膜に通ずる排水路の設置高さ位置より高く
する。このとき、汚水槽内に曝気装置３４を配置し、曝
気領域に精密膜よりも孔径の大きな膜を配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、精密膜を介して汚
れを排出する膜分離方式の浄化槽を備えた汚水処理装置
おいて、計画水量を遥に越えるような大量の汚水が一度
に流入した場合であってもこれに対応することができる
ようにした技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の精密膜を利用して汚水処理する汚
水処理装置としては、図３に示す特開平４−１９０８８
９号公報に開示されたものがある。この汚水処理装置
は、流量調整槽１と、曝気槽２と、曝気槽２内に配設さ
れた膜分離装置３及び曝気装置４と、送液ポンプ５及び
吸引ポンプ６並びに流量調整弁７を制御する制御装置８
とで構成されている。流量調整槽１へ流入した汚水は、
送液ポンプ５によって曝気槽２へ汲み上げられ、ここで
活性汚泥処理され、精密膜を利用した膜分離装置３を通
じて固液分離が行われ、処理水取出管から外部へ排出さ
れるようになっている。

【０００３】この従来技術では、膜分離装置３の処理能
力には限界があるため、流入する汚水の変動に対応すべ
く、流量調整槽１を設けて一定流量のみを曝気槽２へ供
給するようにしている。また膜分離装置３の吸引ポンプ
６を、曝気槽２内の汚水の量に応じて間欠運転時間の間
隔を制御することにより、膜分離装置３の膜面の透過流
速を変更し、処理量を変更するようにしている。

【０００４】また従来の精密膜を利用した汚水処理装置
には、図４に示す特開平７−２９９４９１号公報に開示
された技術もある。この従来技術は、曝気室９と濾液室
１０とを設け、曝気室９内に膜分離装置１１と曝気装置
１２とを配設している。膜分離装置１１の膜カートリッ
ジ１１ａで固液分離された濾液は、濾液管１３を通じて
濾液室１０へ自然流下し、ポンプ１４によって消毒部１
５へ汲み上げられ、殺菌処理がなされた後、排出管１６
から外部へ排出されるようになっている。

【０００５】この図４に示す従来技術では、膜分離装置
１１の膜カートリッジ１１ａの設置高さが、濾液室１０
に導入されて開口する濾液管１３の流出口よりも高く設
定されている。そのため、曝気室９内への処理水の流入
量が増加すると、膜カートリッジ１１ａに作用するヘッ
ド圧が高くなって濾過速度が大きくなり、処理量が増加
する。逆に、曝気室９内への処理水の流入量が減少する
と、膜カートリッジ１１ａに作用するヘッド圧が低くな
って濾過速度が小さくなり、処理量は減少する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の膜分
離装置を利用した汚水処理装置にあっては、汚水の流入
量の増減に対応できるようにしているが、図３及び図４
に示すいずれの従来技術の場合も、計画水量を遥に越え
た汚水が一度に流れ込むと、膜分離装置の膜自体の能力
限界があり、対処仕切れなかった。このような計画水量
を遥に越えるような大量の汚水が一度に流れ込んだ場合
でもこれに対処できるようにするためには、膜分離装置
の膜の設置数を増やせばよい。しかしながら、通常の使
用状態ではこれらの増加した膜は不要であり、特殊な場
合での使用のためだけに予備の膜分離装置を設置するこ
とはコスト的な点でも大きな問題があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は従来の前記課題
に鑑みてこれを改良除去したものであって、計画水量を
遥に越えるような大量の汚水が一度に流入した場合であ
っても、これに対処することのできる膜分離汚水処理装
置を提供せんとするものである。

【０００８】而して、前記課題を解決するために本発明
が採用した請求項１の手段は、精密膜を介して汚れを排
出する汚水処理装置において、精密膜より孔径の大きな
膜を介して排水する排水路を設け、この排水路の設置高
さ位置を汚水槽内の高位の基準水面より高くしたことを
特徴とする膜分離汚水処理装置である。

【０００９】前記課題を解決するために本発明が採用し
た請求項２の手段は、孔径の大きさが異なる膜を複数個
準備し、孔径の大きな膜に通ずる排水路の設置高さ位置
を、孔径の小さな膜に通ずる排水路の設置高さ位置より
高くしたことを特徴とする膜分離汚水処理装置である。

【００１０】前記課題を解決するために本発明が採用し
た請求項３の手段は、汚水槽内に曝気装置を配置し、曝
気領域に精密膜よりも孔径の大きな膜を配置したことを
特徴とする前記請求項１又は２に記載の膜分離汚水処理
装置である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の構成を図面に示
す発明の実施の形態に基づいて説明すると次の通りであ
る。図１は本発明の第１の実施の形態に係る汚水処理装
置１７を示す縦断面図である。同図に示す如く、この汚
水処理装置１７は、上下二段になった夾雑物除去槽１８
及び汚泥夾雑物貯溜槽１９と、脱窒槽２０と、硝化槽２
１と、消毒槽２２とから成る。

【００１２】夾雑物除去槽１８は、ブロア２３からのエ
アを散気管２４を介して噴出することにより、汚水の原
水中に含まれる夾雑物を除去するいわゆる曝気式スクリ
ーン１８ａを有している。また汚泥夾雑物貯溜槽１９
は、原水中に含まれる汚泥の夾雑物を沈殿させて貯溜す
るためのものである。前記夾雑物除去槽１８と脱窒槽２
０とを区画する仕切板２５には、連通孔２６が形成され
ており、連通孔２６の前面に設置された遮蔽板２７の底
部側を通じて夾雑物除去槽１８と脱窒槽２０とが連通し
ている。

【００１３】脱窒槽２０は、底部側が連通する仕切板２
８によって連通するエアリフト室２９を有し、このエア
リフト室２９は前記ブロア２３によってエアが供給され
るエアリフト管３０を有している。エアリフト管３０の
他端側は硝化槽２１に連通開口している。また硝化槽２
１は、ブロア３２からのエアを散気管３３から噴出する
曝気装置３４と、この曝気装置３４のエアーレーション
により精密膜に付着した活性汚泥を除去することのでき
る膜分離装置３５と、この膜分離装置３５の上方に配設
された不織布からなる不織布モジュール３６とを有して
いる。

【００１４】前記膜分離装置３５の精密膜の孔径は０．
４μｍ程度であり、不織布モジュール３６の不織布の孔
径は２．５〜３０．０μｍであり、単位面積当たりの濾
過速度は不織布モジュール３６の方が遥に大きく、過大
流量に対応できるようになっている。膜分離装置３５は
吸引ポンプ３７を介して消毒槽２２へ連通しており、不
織布モジュール３６は、高位の基準水面（ＨＷＬ）より
も高い位置に設置された排水路３８を通じて消毒槽２２
へ連通している。なお、通常、水面は、低位の基準水面
（ＬＷＬ）と、高位の基準水面との間になるように汚水
の原水流入量と、吸引ポンプ３７とが制御されている。

【００１５】また硝化槽２１には、ブロア２３によって
エアが供給されるエアリフト管３９を有しており、汚泥
夾雑物貯溜槽１９に連通する管４０と分岐バルブ４１を
介して接続されており、脱窒槽２０へ流出口が開口して
いる。消毒槽２２の処理水は、オーバーフローによって
外部へ排出されるようになっている。

【００１６】次に、このように構成された汚水処理装置
１７の動作態様を説明する。流入した原水は、曝気式ス
クリーン１８ａによって夾雑物が除去され、除去された
夾雑物は余剰汚泥とともに汚泥夾雑物貯溜槽１９内に沈
殿する。夾雑物が除去された原水は、脱窒槽２０へ流入
し、ここでエアリフト管３９，分岐バルブ４１を通って
硝化槽２１から流入する循環液と混合し、脱窒菌の作用
により、循環液中に含まれているＮＯ_３ ⁻，ＮＯ_２ ⁻が
Ｎ_２として脱窒素処理が行われる。そして、脱窒素処理
が行われた原水は、エアリフト室２９へ流入し、エアリ
フト管３０を通じて硝化槽２１へ過大に供給され、常
時、硝化槽２１からエアリフト室２９にオーバーフロー
している。硝化槽２１では、好気性微生物等の活性汚泥
処理を通じて硝化処理がなされ、エアリフト管３９，分
岐バルブ４１を介して脱窒槽２０へ循環液が供給され
る。また硝化処理が行われた原水は、０．４μｍ程度の
孔径の精密膜を有する膜分離装置３５によって固液分離
され、消毒槽２２で殺菌処理が施され、処理水としてオ
ーバーフローにより外部へ排出される。

【００１７】このような汚水処理装置１７において、計
画水量を遥に越える大量の原水が一度に流入した場合
は、脱窒槽２０及びエアリフト室２９を通じて硝化槽２
１へオーバーフローにより流れ込み、夾雑物除去槽１
８、脱窒槽２０及び硝化槽２１の全体の水位が上昇す
る。そのため、膜分離装置３５のみでは大量の汚水を固
液分離することができなくなる。一方、増加した水面の
高さが、排水路３８の設置高さ位置を越えると、不織布
モジュール３６を通じて消毒槽２２へ固液分離後の処理
水が消毒槽２２へ自然流下するようになる。

【００１８】不織布モジュール３６の不織布の孔径は、
２．５〜３０．０μｍであり、単位面積当たりの濾過速
度は、吸引ポンプ３７を通じて０．４μｍ程度の孔径を
有する精密濾過膜の膜分離装置３５の場合よりも遥に大
きく、大量の固液分離処理が可能である。また不織布モ
ジュール３６の排水路３８は、自然流下する方式であ
り、増加した水面の高さ位置に応じて不織布モジュール
３６の濾過速度が変化してこれに対応することができ
る。

【００１９】従って、この膜分離汚水処理装置１７にあ
っては、計画水量を遥に越える大量の汚水が一度に流入
した場合であっても、精密膜を有する膜分離装置３５
と、透過速度が極めて大きい不織布モジュール３６とに
よって固液分離処理を行うことができ、これに対応する
ことが可能である。なお、膜分離装置３５及び不織布モ
ジュール３６は、ブロア３２をエア供給源とする曝気装
置３４の曝気領域に設置されており、その散気管３３か
ら噴出されるエアのエアレーションにより、膜分離装置
３５及び不織布モジュール３６の膜面に付着した汚泥が
随時剥離除去され、透過速度を所定範囲に維持すること
が可能である。すなわち、長期間の連続運転が可能であ
る。

【００２０】図２は、本発明の第２の実施の形態に係る
膜分離汚水処理装置４２を示す一部縦断面図である。こ
の汚水処理装置４２は、硝化槽２１内に配設された曝気
装置３４の曝気領域において、基準水面よりも低い位置
で且つ膜分離装置３５の上方位置に孔径の異なる複数の
膜分離装置４３〜４５を配設している。そして、これら
の膜分離装置４３〜４５の排水路４６〜４８の設置高さ
位置を、基準水面よりも高く且つ相互に高低差をつけて
設定している。前記膜分離装置４３の膜の孔径は例え
ば、５．０μｍであり、膜分離装置４４の膜の孔径は１
０μｍであり、膜分離装置４５の孔径は３０μｍであ
る。このように膜分離装置４３〜４５は、孔径が大きく
なるに連れてその排水路４６〜４８の設置高さ位置が高
くなるようにしている。その他の構成は、前述した図１
に示す膜分離汚水処理装置１７の場合と同じである。

【００２１】次に、このように構成された膜分離汚水処
理装置４２の動作態様を説明する。汚水の流入量が高位
の基準水面（ＨＷＬ）の範囲内（計画水量の範囲内）に
あるときは、図１に示す汚水処理装置１７の場合と同じ
ように、孔径が０．４μｍの精密膜を有する膜分離装置
３５による固液分離処理が行われる。このような状態か
ら計画水量を遥に越える大量の汚水が一度に流入する
と、汚水処理装置４２内の各槽の水面が上昇し、前述し
た膜分離装置３５のみではその固液分離を処理仕切れな
くなる。

【００２２】ところで、硝化槽２１内での汚水の水面が
上昇を始め、膜分離装置４３の排水路４６の高さ位置を
越えると、膜分離装置４３の膜を通じて固液分離された
処理水が消毒槽２２内へ自然流下により流れ込むように
なる。またそれよりも水面が上昇し、膜分離装置４４の
排水路４７の高さ位置を越えると、今度は当該膜分離装
置４４の膜を通じて固液分離された処理水が消毒槽２２
内へやはり自然流下により流れ込むようになる。更に、
水面が上昇し、膜分離装置４５の排水路４８の高さ位置
を越えると、膜分離装置４５からも固液分離された処理
水が消毒槽２２内へ自然流下により流れ込むようにな
る。

【００２３】つまり、硝化槽２１内では、流入した汚水
の水面上昇に連れ、順次、孔径が異なる膜分離装置４３
〜４５が自然流下方式により、固液分離した処理水を消
毒槽２２内へ排水するようになる。孔径は、前述した如
く、排水路の設置高さが高いものほど大きくなるように
なっており、透過速度が大きくなるので、大量の汚水が
一度に流入したような場合であっても、これに対処して
大量処理することが可能である。なお、孔径が大きくな
ると、前述の如く、透過速度は大きくなるが、処理水質
は悪くなる傾向にある。多段階で孔径を変えることによ
り、大量処理時における処理水質の悪化を最低限度でく
い止めることが可能である。その他の構成並びに作用効
果は、前述した第１の実施の形態に係る膜分離汚水処理
装置１７の場合と同じであり、ここでの説明は省略す
る。

【００２４】ところで、本発明は前述した各実施の形態
に限定されるものではなく、適宜の変更が可能である。
例えば、図１に示す不織布モジュール３６に使用する不
織布の孔径及びこれに変わる膜の材料等は適宜の変更が
可能である。また不織布モジュール３６は、常に水中に
浸漬された状態で設置するのが望ましいが、これに限定
される必要はなく、水位が上昇した時に、曝気領域に入
るような設置位置であってもよい。更に、図２に示す膜
分離装置４３〜４５の膜の孔径の設定及び膜の材料並び
に設置段数等は、計画水量及び計画水量を遥に越える大
量の汚水が一度に流入する水量に応じて、それぞれ段階
的に設定すればよい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明にあっては、
精密膜を通じて固液分離処理している通常の使用状態に
おいて、計画水量を遥に越える大量の汚水が一度に流入
した場合であっても、精密膜よりも孔径が大きく且つ高
位の基準水面よりも高い位置に排水路が設置された膜分
離装置によって、前記大量の汚水を処理することが可能
であり、未処理の汚水がそのまま外部へ排出されるとい
うようなことはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る膜分離汚水処
理装置の全体を示す縦断面図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係る膜分離汚水処
理装置の主要部を示す縦断面図である。

【図３】従来の膜分離汚水処理装置を示す縦断面図であ
る。

【図４】従来の別の膜分離汚水処理装置を示す縦断面図
である。

【符号の説明】

３４…曝気装置３５…膜分離
装置３６…不織布モジュール３８…排水路４２…膜分離汚水処理装置４３，４４，
４５…膜分離装置４６，４７，４８…排水路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】精密膜を介して汚れを排出する汚水処理装
置において、精密膜より孔径の大きな膜を介して排水す
る排水路を設け、この排水路の設置高さ位置を汚水槽内
の高位の基準水面より高くしたことを特徴とする膜分離
汚水処理装置。
【請求項２】孔径の大きさが異なる膜を複数個準備し、
孔径の大きな膜に通ずる排水路の設置高さ位置を、孔径
の小さな膜に通ずる排水路の設置高さ位置より高くした
ことを特徴とする膜分離汚水処理装置。
【請求項３】汚水槽内に曝気装置を配置し、曝気領域に
精密膜よりも孔径の大きな膜を配置したことを特徴とす
る前記請求項１又は２に記載の膜分離汚水処理装置。